CN209524899U - 一种锂电池电芯厚度ocv测试设备 - Google Patents

Abstract

一种锂电池电芯厚度OCV测试设备，包括设置在工作台上的电芯缓存库、设置在所述电芯缓存库一侧的取料机构、设置在所述取料机构一侧的厚度测试机构、设置在所述厚度测试机构一侧的测试移料机构、设置在所述测试移料机构一侧的OCV测试台、设置在所述OCV测试台一侧的电芯搬运机构、设置在所述电芯搬运机构一侧的电芯缓存工位、设置在所述电芯搬运机构另一侧的NG输出平台和设置在所述NG输出平台内的NG推料机构。本实用新型功能完善，同时可以对电芯进行两项检测；本实用新型高度自动化，无需人工参与，不仅节约了成本，还避免了人工操作容易出现事故的隐患；本实用新型运行速度快，效率高，结构稳定，可以极大的提升生产效率。

Description

一种锂电池电芯厚度OCV测试设备

技术领域

本实用新型属于自动化技术领域，具体涉及一种锂电池电芯厚度OCV测试设备。

背景技术

目前，由于人类对可持续能源和清洁能源的不断追求，传统石化能源已经不能满足人们的需求，新能源电池作为一种清洁的能源，具有高效、洁净、安全、可靠等优点，已成为当今能源开发热点。随着新能源汽车快速发展，方壳电芯作为最常用的新能源汽车动力模块，被广泛运用与各种新能源电动汽车动力电池模组当中。

电芯在生产成模组前，需要进行厚度与OCV测试，以确保模组达到生产要求。传统的测试设备需要人工参与，效率低下，成本高，存在安全隐患，不利于企业的发展。因此，有必要设计一种锂电池电芯厚度OCV测试设备来解决上述问题。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种锂电池电芯厚度OCV测试设备。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种锂电池电芯厚度OCV测试设备，包括设置在工作台上的电芯缓存库、设置在所述电芯缓存库一侧的取料机构、设置在所述取料机构一侧的厚度测试机构、设置在所述厚度测试机构一侧的测试移料机构、设置在所述测试移料机构一侧的OCV测试台、设置在所述OCV测试台一侧的电芯搬运机构、设置在所述电芯搬运机构一侧的电芯缓存工位、设置在所述电芯搬运机构另一侧的NG输出平台和设置在所述NG输出平台内的NG推料机构。

优选的技术方案为：所述电芯缓存库包括第一型材架，所述第一型材架内设置有若干用于缓存电芯的电芯治具，所述第一型材架内部还设置有第一光电传感器，所述第一光电传感器设置在所述电芯治具的下方；

所述取料机构包括横向移动模组，所述横向移动模组上设置有升降模组，所述升降模组上设置有纵向移动模组，所述纵向移动模组上设置有第一旋转气缸，所述第一旋转气缸上设置有用于抓取电芯的第一气爪；

所述厚度测试机构包括安装基座，所述安装基座上设置有大理石检验台，所述大理石检验台上方设置有厚度测试压板，所述厚度测试压板通过导向机构上下移动设置在所述安装基座上，所述厚度测试压板的上方设置有压力传感器，所述压力传感器的上方与一电缸连接，所述电缸与一伺服电机连接，所述大理石检验台与所述厚度测试压板之间还设置有第二光电传感器和喷头，所述第二光电传感器与所述喷头均设置在所述安装基座上，所述电缸的一侧设置有位移传感器，所述位移传感器设置在所述安装基座上；

所述测试移料机构包括第一直线模组，所述第一直线模组上设置有安装架，所述安装架上设置有第一升降气缸，所述第一升降气缸上设置有第二气爪，所述第二气爪通过第一导轨滑块上下移动设置在所述安装架上，所述第二气爪上连接有第二电芯夹具；

所述电芯搬运机构包括安装钢架，所述安装钢架上水平设置有第二直线模组，所述第二直线模组上垂直设置有水平的第三直线模组，所述第三直线模组下方设置有与所述第二直线模组平行的第二导轨滑块，所述第三直线模组上移动设置有第二升降气缸，所述第二升降气缸连接有第三气爪，所述第三气爪上设置有第三夹具；

所述电芯缓存工位包括第一基座，所述第一基座上设置有第二旋转气缸，所述第二旋转气缸上设置有两组尼龙治具，所述尼龙治具一侧均设置有第一定位气缸，所述尼龙治具另一侧均设置有第二定位气缸；

所述NG输出平台包括若干铝型材架，所述铝型材架上设置有下平台，所述下平台上方设置有上平台，所述上平台与所述下平台内设置有NG推料机构，所述下平台的一侧设置有取料缺口；

所述NG推料机构包括承载电芯的第三导轨滑块，所述第三导轨滑块一侧设置有推料板，所述推料板与一无杆气缸连接，所述推料板一侧设置有第三尼龙块，所述第三导轨滑块下方连接有顶升气缸，所述顶升气缸设置有若干与所述第三导轨滑块连接的导杆，所述顶升气缸一侧设置有第二缓冲机构；

所述OCV测试台包括安装底座，所述安装底座上设置有第三旋转气缸，所述第三旋转气缸上方设置有第三治具，所述安装底座一侧设置有安装平台，所述安装平台上对应所述第三治具上方位置设置有测试电极，所述测试电极与一电极移动气缸连接，所述电极移动气缸上设置有扫码装置。

优选的技术方案为：所述第二气爪一侧设置有缓冲限位装置。

优选的技术方案为：所述第三气爪上方设置有第一缓冲机构。

优选的技术方案为：所述第一定位气缸与所述第二定位气缸上分别设置有第一定位尼龙块、第二定位尼龙块。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

本实用新型功能完善，同时可以对电芯进行两项检测；本实用新型高度自动化，无需人工参与，不仅节约了成本，还避免了人工操作容易出现事故的隐患；本实用新型运行速度快，效率高，结构稳定，可以极大的提升生产效率。

附图说明

图1为本发明总体结构图；

图2为本发明的电芯缓存库示意图；

图3为本发明的取料机构示意图；

图4为本发明的厚度测试机构示意图；

图5为本发明的测试移料机构示意图；

图6为本发明的电芯搬运机构示意图；

图7为本发明的电芯缓存工位示意图；

图8为本发明的NG推料机构示意图；

图9为本发明的NG输出平台示意图；

图10为本发明的OCV测试台示意图；

以上附图中，1、电芯缓存库，2、取料机构，3、厚度测试机构，4、测试移料机构，5、OCV测试台,6、电芯搬运机构，7、电芯缓存工位，8、NG推料机构，9、第一型材架，10、电芯治具，11、第一光电传感器，12、横向移动模组，13、升降模组，14、纵向移动模组，15、第一旋转气缸，16、第一气爪，17、第一电芯夹具，18、安装基座，19、大理石检验台，20、厚度测试压板，21、压力传感器，22、导向机构，23、电缸，24、伺服电机，25、位移传感器，26、第二光电传感器，27、喷头，28、第一直线模组，29、缓冲限位装置，30、安装架，31、第二气爪，32、第二电芯夹具，33、第一升降气缸，34、第一导轨滑块，35、安装钢架，36、第二直线模组，37、第三直线模组，38、第二导轨滑块，39、第二升降气缸，40、第一缓冲机构，41、第三气爪，42、第三夹具，43、第一基座，44、尼龙治具，45、第一定位气缸，46、第一定位尼龙块，47、第二旋转气缸，48、第二定位气缸，49、第二定位尼龙块，50、顶升气缸，51、第二缓冲机构，52、导杆，53、无杆气缸，54、推料板，55、第三尼龙块，56、第三导轨滑块，57、下平台，58、上平台，59、铝型材架，60、第三传感器，61、取料缺口，62、安装底座，63、第三旋转气缸，64、第三治具，65、安装平台，66、电极移动气缸，67、扫码装置，68、测试电极，69、NG输出平台。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1~图10。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例：如图1所示，一种锂电池电芯厚度OCV测试设备，包括设置在工作台上的电芯缓存库1、设置在电芯缓存库1一侧的取料机构2、设置在取料机构2一侧的厚度测试机构3、设置在厚度测试机构3一侧的测试移料机构4、设置在测试移料机构4一侧的OCV测试台5、设置在OCV测试台5一侧的电芯搬运机构6、设置在电芯搬运机构6一侧的电芯缓存工位7、设置在电芯搬运机构6另一侧的NG输出平台69和设置在NG输出平台69内的NG推料机构8。

电芯缓存库1：如图2所示，包括第一型材架9，第一型材架9内设置有若干用于缓存电芯的电芯治具10，第一型材架9内部还设置有第一光电传感器11，第一光电传感器11设置在电芯治具10的下方。电芯缓存库1是接收上一站的电芯来料，暂时存储电芯的工位，由第一型材架9与电芯治具10构成，可以缓存8组电芯，电芯治具10使用尼龙制作，避免引起电芯短路与损伤电芯表面。

取料机构2：如图3所示，包括横向移动模组12，横向移动模组12上设置有升降模组13，升降模组13上设置有纵向移动模组14，纵向移动模组14上设置有第一旋转气缸15，第一旋转气缸15上设置有用于抓取电芯的第一气爪16。取料机构2是将电芯从缓存库中取出然后放置到厚度测试机构3的大理石检验台19的机构；取料机构2由三组伺服电机24驱动的模组带动，可以准确的放置电芯到检验平台上；通过取料机构2上的第一旋转气缸15，可以对电芯进行翻转；第一电芯夹具17由第一气爪16驱动，第一电芯夹具17上装有较软的聚氨酯材料，不会对电芯表面造成损伤，还增大了抓取的摩擦力。

厚度测试机构3：如图4所示，包括安装基座18，安装基座18上设置有大理石检验台19，大理石检验台19上方设置有厚度测试压板20，厚度测试压板20通过导向机构22上下移动设置在安装基座18上，厚度测试压板20的上方设置有压力传感器21，压力传感器21的上方与一电缸23连接，电缸23与一伺服电机24连接，大理石检验台19与厚度测试压板20之间还设置有第二光电传感器26和喷头27，第二光电传感器26与喷头27均设置在安装基座18上，电缸23的一侧设置有位移传感器25，位移传感器25设置在安装基座18上。厚度测试机构3是本实用新型的核心部分，用于锂电池厚度的检测，采用大理石检验台19，确保测试平台的平面度及平行度；采用压力传感器21与位移传感器25共同作为闭环反馈确保压力及位移值准确。在放置电芯到大理石检验台19上前，大理石检验台19边上的喷头27会吹气清理大理石表面，避免厚度测量时因为大理石检验台19上有异物导致测量数据不准。清理完成后，取料机构2将电芯放置到大理石检验台19上，伺服电机24开始驱动电缸23向下压电芯。当位于电缸23杆前端的压力传感器21数值达到设定的值时，通过读取位移传感器25的数据，电芯的厚度值得出，并会传输到数据库中。读数完成后，电缸23升起。

测试移料机构4：如图5所示，包括第一直线模组28，第一直线模组28上设置有安装架30，安装架30上设置有第一升降气缸33，第一升降气缸33上设置有第二气爪31，第二气爪31通过第一导轨滑块34上下移动设置在安装架30上，第二气爪31上连接有第二电芯夹具32。第二气爪31一侧设置有缓冲限位装置29。测试移料机构4是在厚度测试完成后，将电芯搬运到OCV测试台5上的机构。第二电芯夹具32上装有聚氨酯材料，增大夹取电芯时的摩擦力以避免损伤电芯。测试移料机构4的第二电芯夹具32高度可以微调，便于应对实际需要。第二电芯夹具32夹住电芯后，第一升降气缸33上升，移动到OCV测试台5上将电芯放下并张开第二气爪31。

OCV测试台5：如图10所示，包括安装底座62，安装底座62上设置有第三旋转气缸63，第三旋转气缸63上方设置有第三治具64，安装底座62一侧设置有安装平台65，安装平台65上对应第三治具64上方位置设置有测试电极68，测试电极68与一电极移动气缸66连接，电极移动气缸66上设置有扫码装置67。OCV测试台5是电芯进行OCV测试与对电芯进行扫码的工位。电极在使用时才会伸出，不会对电芯的转向造成影响。电芯放置到第三治具64上后，第三旋转气缸63会带动第三治具64旋转，将电芯的电极转到测试电极68一端，安装测试电极68的电极移动气缸66伸出，进行OCV测试，并且对电芯进行扫码，测试数值会随二维码一同保存到数据库中。

电芯搬运机构6：如图6所示，包括安装钢架35，安装钢架35上水平设置有第二直线模组36，第二直线模组36上垂直设置有水平的第三直线模组37，第三直线模组37下方设置有与第二直线模组36平行的第二导轨滑块38，第三直线模组37上移动设置有第二升降气缸39，第二升降气缸39连接有第三气爪41，第三气爪41上设置有第三夹具42。第三气爪41上方设置有第一缓冲机构40。电芯搬运机构6是OCV测试结束后根据测量结果将电芯放置到电芯缓存工位7或者NG输出平台69的机构。电芯搬运机构6由两组直线模组负责平面范围的精确移动，第三直线模组37上安装第二升降气缸39负责升降运动。第三夹具42上装有聚氨酯材料，增大夹取电芯时的摩擦力与避免损伤电芯。当电芯完成OCV测试后，如果厚度与OCV测试的结果合格，电芯搬运机构6会夹取OCV测试台5上的电芯放置在电芯缓存工位7上，等待下一站的取料。如果检测结果不合格，电芯搬运机构6会将电芯搬运到NG输出平台69中。

电芯缓存工位7：如图7所示，包括第一基座43，第一基座43上设置有第二旋转气缸47，第二旋转气缸47上设置有两组尼龙治具44，尼龙治具44一侧均设置有第一定位气缸45，尼龙治具44另一侧均设置有第二定位气缸48。第一定位气缸45与第二定位气缸48上分别设置有第一定位尼龙块46、第二定位尼龙块49。电芯缓存工位7是暂时放置与定位电芯，并转换电芯方向的机构，也是下一工站取料的平台。尼龙治具44不导电，不会造成电芯短路与损伤表面。电芯由电芯搬运机构6放置到尼龙治具44中后，两个定位气缸动作，将电芯准确定位。尼龙治具44旋转180度，有电芯的一端转至下一站的取料位置，没有的一端等待电芯搬运机构6的放料。

NG输出平台69和NG推料机构8：如图1、8、9所示，NG输出平台69包括若干铝型材架59，铝型材架59上设置有下平台57，下平台57上方设置有上平台58，上平台58与下平台57内设置有NG推料机构8，下平台57的一侧设置有取料缺口61；NG推料机构8包括承载电芯的第三导轨滑块56，第三导轨滑块56一侧设置有推料板54，推料板54与一无杆气缸53连接，推料板54一侧设置有第三尼龙块55，第三导轨滑块56下方连接有顶升气缸50，顶升气缸50设置有若干与第三导轨滑块56连接的导杆52，顶升气缸50一侧设置有第二缓冲机构51。NG输出平台69和NG推料机构8是当检测结果不符要求时将电芯移除生产线与暂时存储的机构。电芯测试结果不合格以后，会被电芯搬运机构6上到第三治具64中，退料部分底部安装有第三导轨滑块56，由无杆气缸53驱动，NG推料机构8会将电芯推至NG输出平台69，NG推料机构8可以升降，以选择将电芯放置在NG输出平台69的上平台58还是下平台57。NG输出平台69为两层设计，当一层电芯放满后可以自动切换到另一层，可以存放更多的电芯，电芯放满后会被第三传感器60检测到，当电芯放满后会提示取料，NG输出平台69还设计了取料缺口61，方便取料。

本实用新型功能完善，同时可以对电芯进行两项检测；本实用新型高度自动化，无需人工参与，不仅节约了成本，还避免了人工操作容易出现事故的隐患；本实用新型运行速度快，效率高，结构稳定，可以极大的提升生产效率。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种锂电池电芯厚度OCV测试设备，其特征在于：包括设置在工作台上的电芯缓存库、设置在所述电芯缓存库一侧的取料机构、设置在所述取料机构一侧的厚度测试机构、设置在所述厚度测试机构一侧的测试移料机构、设置在所述测试移料机构一侧的OCV测试台、设置在所述OCV测试台一侧的电芯搬运机构、设置在所述电芯搬运机构一侧的电芯缓存工位、设置在所述电芯搬运机构另一侧的NG输出平台和设置在所述NG输出平台内的NG推料机构。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯厚度OCV测试设备，其特征在于：所述电芯缓存库包括第一型材架，所述第一型材架内设置有若干用于缓存电芯的电芯治具，所述第一型材架内部还设置有第一光电传感器，所述第一光电传感器设置在所述电芯治具的下方；

所述取料机构包括横向移动模组，所述横向移动模组上设置有升降模组，所述升降模组上设置有纵向移动模组，所述纵向移动模组上设置有第一旋转气缸，所述第一旋转气缸上设置有用于抓取电芯的第一气爪；

所述厚度测试机构包括安装基座，所述安装基座上设置有大理石检验台，所述大理石检验台上方设置有厚度测试压板，所述厚度测试压板通过导向机构上下移动设置在所述安装基座上，所述厚度测试压板的上方设置有压力传感器，所述压力传感器的上方与一电缸连接，所述电缸与一伺服电机连接，所述大理石检验台与所述厚度测试压板之间还设置有第二光电传感器和喷头，所述第二光电传感器与所述喷头均设置在所述安装基座上，所述电缸的一侧设置有位移传感器，所述位移传感器设置在所述安装基座上；

所述测试移料机构包括第一直线模组，所述第一直线模组上设置有安装架，所述安装架上设置有第一升降气缸，所述第一升降气缸上设置有第二气爪，所述第二气爪通过第一导轨滑块上下移动设置在所述安装架上，所述第二气爪上连接有第二电芯夹具；

所述电芯搬运机构包括安装钢架，所述安装钢架上水平设置有第二直线模组，所述第二直线模组上垂直设置有水平的第三直线模组，所述第三直线模组下方设置有与所述第二直线模组平行的第二导轨滑块，所述第三直线模组上移动设置有第二升降气缸，所述第二升降气缸连接有第三气爪，所述第三气爪上设置有第三夹具；

所述电芯缓存工位包括第一基座，所述第一基座上设置有第二旋转气缸，所述第二旋转气缸上设置有两组尼龙治具，所述尼龙治具一侧均设置有第一定位气缸，所述尼龙治具另一侧均设置有第二定位气缸；

所述NG输出平台包括若干铝型材架，所述铝型材架上设置有下平台，所述下平台上方设置有上平台，所述上平台与所述下平台内设置有NG推料机构，所述下平台的一侧设置有取料缺口；

所述NG推料机构包括承载电芯的第三导轨滑块，所述第三导轨滑块一侧设置有推料板，所述推料板与一无杆气缸连接，所述推料板一侧设置有第三尼龙块，所述第三导轨滑块下方连接有顶升气缸，所述顶升气缸设置有若干与所述第三导轨滑块连接的导杆，所述顶升气缸一侧设置有第二缓冲机构；

所述OCV测试台包括安装底座，所述安装底座上设置有第三旋转气缸，所述第三旋转气缸上方设置有第三治具，所述安装底座一侧设置有安装平台，所述安装平台上对应所述第三治具上方位置设置有测试电极，所述测试电极与一电极移动气缸连接，所述电极移动气缸上设置有扫码装置。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池电芯厚度OCV测试设备，其特征在于：所述第二气爪一侧设置有缓冲限位装置。

4.根据权利要求2所述的一种锂电池电芯厚度OCV测试设备，其特征在于：所述第三气爪上方设置有第一缓冲机构。

5.根据权利要求2所述的一种锂电池电芯厚度OCV测试设备，其特征在于：所述第一定位气缸与所述第二定位气缸上分别设置有第一定位尼龙块、第二定位尼龙块。